1．剖析体系的逻辑功用，画出其框图
交通灯操控体系的原理框图如图1所示。它首要由操控器、守时器、译码器和秒脉冲信号发作器等有些构成。秒脉冲发作器是该体系中守时器和操控器的规范时钟信号源，译码器输出两组信号灯的操控信号，经驱动电路后驱动信号灯作业，操控器是体系的首要有些，由它操控守时器和译码器的作业。图中：
TL: 标明甲车道或乙车道绿灯亮的时刻距离为25秒，即车辆正常通行的时刻距离。守不时刻到，TL=1，不然，TL=0。
TY：标明黄灯亮的时刻距离为5秒。守不时刻到，TY=1，不然，TY=0。
ST：标明守时器到了规矩的时刻后，由操控器宣告状况改换信号。由它操控守时器初步下个作业状况的守时。

图1 交通灯操控体系的原理框图	2．画出交通灯操控器的ASM（Algorithmic State Machine，算法状况机）

（1）图甲车道绿灯亮，乙车道红灯亮。标明甲车道上的车辆容许通行，乙车道阻挠通行。绿灯亮足规矩的时刻隔TL时，操控器宣告状况信号ST，转到下一作业状况。
（2）甲车道黄灯亮，乙车道红灯亮。标明甲车道上未过泊车线的车辆接连通行，已过泊车线的车辆持续通行，乙车道阻挠通行。黄灯亮足规矩时刻距离TY时，操控器宣告状况改换信号ST，转到下一作业状况。
（3）甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。标明甲车道阻挠通行，乙车道上的车辆容许通行绿灯亮足规矩的时刻距离TL时，操控器宣告状况改换信号ST，转到下一作业状况。
（4）甲车道红灯亮，乙车道黄灯亮。标明甲车道阻挠通行，乙车道上位过县泊车线的车辆接连通行，已过泊车线的车辆接连通行，已过泊车线的车辆持续通行。黄灯亮足规矩的时刻距离TY时，操控器宣告状况改换信号ST，体系又改换到第（1）种作业状况。
交通灯以上4种作业状况的改换是由操控器器进行操控的。设操控器的四种状况编码为00、01、11、十，并别离用S0、S1、S3、S2标明，则操控器的作业状况及功用如表1所示，操控器应送出甲、乙车道红、黄、绿灯的操控信号。为简练起见，把灯的代号和灯的驱动信号合二为一，并作如下规矩：
表1 操控器作业状况及功用
操控状况 信号灯状况 车道作业状况
S0（00） 甲绿，乙红 甲车道通行，乙车道阻挠通行
S1（01） 甲黄，乙红 甲车道缓行，乙车道阻挠通行
S3（11） 甲红，乙绿 甲车道阻挠通行，甲车道通行
S2（十） 甲红，乙黄 甲车道阻挠通行，甲车道缓行
AG=1：甲车道绿灯亮；
BG=1：乙车道绿灯亮；
AY=1：甲车道黄灯亮；
BY=1：乙车道黄灯亮；
AR=1：甲车道红灯亮；
BY=1：乙车道红灯亮；
由此得到交通灯的ASM图，如 图2所示。设操控器的初始状况为S0（用状况框标明S0），当S0的持续时刻小于25秒时，TL=0（用差异框标明TL），操控器坚持S0不变。只需当S0的持续时刻等于25秒时，TL=1，操控器宣告状况改换信号ST（用条件输出框标明ST），并改换到下一个作业状况。依此类比可以弄懂ASM图所表达的意义。
3．单元电路的计划
（1）守时器
守时器由与体系秒脉冲（由时钟脉冲发作器供应）同步的计数器构成，恳求计数器在状况信号ST作用下，首要清零，然后在时钟脉冲上升沿作用下，计数器从零初步进行增1计数，向操控器供应模5的守时信号TY和模25的守时信号TL。
计数器选用集成电路74LS163进行计划较简练。74LS163是4位二进制同步计数器，它具有同步清零、同步置数的功用。74LS163的外引线摆放图和时序波形图如图3所示，其功用表如表2所示。图中， 是低电平有用的同步清零输入端， 是低电平有用才同步并行置数操控端，CTp、CTT是计 图2 交通灯的ASM图数操控端，CO是进位输出端，D0～D3是并行数据输入端，Q0～Q 3是数据输出端。由两片74LS163级联构成的守时器电路如图4所示。电路的作业原理请自行剖析。

（a）
图3 74LS163的外引线摆放图和时序波形图

（2）操控器
操控器是交通处理的基地，它应当可以依照交通处理规矩操控信号灯作业状况的改换。从ASM图可以列出操控器的状况改换表，如表3所示。选用两个D触发器FF1、FFO做为时序寄存器发作 4种状况，操控器状况改换的条件为TL和TY，当操控器处于Q1n+1Q0n+1＝ 00状况时，假定TL＝ 0，则操控器坚持在00状况；假定，则操控器改换到Q1n+1Q0n+1＝ 01状况。这两种状况与条件TY无关，所以用无关项"X"标明。别的状况顺次类比，一起表中还列出了状况改换信号ST。

图4 守时器电路图

表2 74LS163功用表
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表3 操控器状况改换表

依据表3、可以推出状况方程和改换信号方程，其办法是：将Q1n+1、Q0n+1和 ST为1的项所对应的输人或状况改换条件变量相与，其间"1"用原变量标明，"0"用反变量标明，然后将各与项相或，即可得到下面的方程：

依据以上方程，选用数据挑选器 74LS153来完毕每个D触发器的输入函数，将触发器的现态值（ ）加到74LS153的数据挑选输入端作为操控信号．即可完毕操控器的功用。操控器的逻辑图如图5所示。图中R、C构成上电复位电路 。

图 5操控器逻辑图

（3）译码器
译码器的首要使命是将操控器的输出 Q1、 Q0的4种作业状况，翻译成甲、乙车道上6个信号灯的作业状况。操控器的状况编码与信号灯操控信号之间的联络如表 12、4所示。完毕上述联络的译码电路请读者自行计划。

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